[發明專利]一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法及其裝置

有效

• 申請號: 202010981418.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112149548B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 郭科;白英;施浩楠;宋江寧;王茜;邵雪瑾;胡廣燕;王新新;彭海濤;馬俊先;王金有
• 申請（專利權）人: 寧夏寧電電力設計有限公司
• 主分類號: G06V30/422
• 分類號: G06V30/422;G06F40/177;G06T3/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法，其特征是先將端子排CAD圖紙統一為dxf文件，提取dxf文件中的端子排連線圖所在的參照塊，抽取參照塊中的實體元素，對抽取到的實體元素進行規范化和歸并處理，自動篩除與端子排內連線無關的元素，生成圖片格式的端子排結構圖及連線圖，并對連線圖圖片做清晰化和放大處理；同時由連線圖圖片還生成對應的Excel表：先由端子排結構圖識別出端子排子模塊的表頭，根據表頭切分為多個子模塊，在維持子模塊結構特征不變的情況下，將每個子模塊對應的連線圖內容分別導出到Excel表的不同表單，所述對抽取到的實體元素進行規范化和歸并處理包括：

使用預排序、矢量夾角計算和線段重合度判斷的方法對端點距離小于設定閾值，且線段夾角小于設定閾值的線段進行合并，同時修正每條線段的傾斜角，使得任意兩條線段所在直線之間僅為平行或者垂直的關系；通過計算合并后的線段的位置和長度，分離用于構成端子排結構圖的線段和用于表示端子排內部連線的線段，使用投票選舉法推測圖紙中端子排真實區域的大小和位置，并刪除區域外的冗余實體元素；

具體為；

1)首先提取所有文本元素，將擁有最多文本元素的文本傾斜角作為端子排結構圖的傾斜角；

2)提取所有的線段元素，計算每個線段的傾斜角與端子排結構圖傾斜角之間的夾角，將線段分為水平線與垂直線兩類，同步微調每個線段的傾斜角偏差，使得所有線段所在直線之間僅存在平行或垂直的關系，保證端子排結構圖內部線段為正交；

3)根據線段的坐標對線段進行預排序，然后分別對平行或垂直兩類線段進行相似歸并，直到沒有新的線段被判定為可歸并；

4)對歸并后的線段使用投票選舉法進行外部規范化，每個獨立的線段持有一張選票，對端子排結構圖真實區域的位置和長寬進行投票選舉，然后對近似票選目標進行合并，最終勝出的選民作為有效數據集，其余線段作為無效數據被刪除，隨后計算有效數據的平均值作為端子排結構圖真實區域的位置和長寬；

5)對歸并后的線段使用投票選舉法進行內部規范化，每個獨立的且端點位于端子排結構圖真實區域邊緣的水平線段持有一張選票，對端子排結構圖內部的行高進行投票選舉，最終勝出的選民作為有效數據集，并對有效數據求平均行高；

6)根據端子排結構圖的傾斜角計算仿射矩陣，將端子排結構圖的傾斜角調整為0。

2.根據權利要求1所述的一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法，其特征是3)的線段歸并包括：

3.1)歸并重合線段，首先基于bucket算法思想對線段進行分行/分列，然后對同行/同列線段元素進行重合判斷，如果存在重合則歸并為同一條新的線段；

3.2)歸并斷裂線段，假如兩條同類線段端點之間的距離小于設定閾值，則歸并兩條線段，為了簡化計算，在此之前對所有線段矢量做同向化處理，則只需要比較兩對端點對的距離即可。

3.根據權利要求1或2所述的一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法，其特征是對連線圖圖片做放大處理具體為：

1)根據dxf文件識別出的端子排結構圖計算平均行高，和預設大小比對，判斷是否需要放大清晰化，如果需要則根據行數計算放大后的目標圖像大小；

2)根據端子排結構圖的行高和角度判斷連線圖中的文字是否需要進行仿射變換，如果需要則計算對應仿射變換矩陣，然后根據仿射變換矩陣計算變換后文字符號的對應位置和字號，以生成放大的圖片格式連線圖。

4.根據權利要求3所述的一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法，其特征是對放大的連線圖中的文字進行清晰化，具體為：首先查找文本元素的最小字號，假如小于設定閾值，則使用一個自適應的正整數作為縮放因子，使用縮放因子計算仿射矩陣，將文本縮放為適應于端子排結構圖行高的大小。

5.根據權利要求1所述的一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別方法，其特征是Excel表的生成具體為：

1)分析端子排結構圖，識別出具有較少列數的行作為端子排子模塊的表頭，用于表征該子模塊的連線作用和編號組；

2)根據識別出的表頭將端子排結構圖和對應的連線圖文本內容分離成多個子模塊，分別導出到Excel文件的不同表單，以標號組命名每個表單。

6.一種適用于端子排的CAD圖紙智能錄入和識別裝置，其特征是所述裝置包括數據處理模塊，數據處理模塊配置有計算機程序，所述計算機程序被執行時實現權利要求1-5任一項所述的CAD圖紙智能錄入和識別方法。